海洋核複合体
Seabed geologic feature that forms a long ridge perpendicular to a mid-ocean ridge

海洋コア複合体（メガムリオン）は、中央海嶺に垂直な長い海嶺を形成する海底地質学的特徴である。滑らかなドーム状の地形が、波形屋根のような横方向の海嶺で覆われている。その大きさは、長さ10～150km、幅5～15km、高さ500～4000mと様々である。陸上では、大陸地殻の伸張または伸長領域で形成される変成岩コア複合体に相当する。[1]

メガマリオンの図

歴史、分布、探検

海洋コア複合体について最初に記述されたものは、大西洋で確認された。[2]それ以来、そのような構造が数多く、主に中速、低速、超低速拡大の中央海嶺や背弧海盆で形成された海洋リソスフェアで確認されている。[3]例としては、特に大西洋中央海嶺[4] [5]と南西インド洋海嶺に沿った 10～1000 平方キロメートルの海底、ひいては海洋リソスフェアが挙げられる。[6]これらの構造の一部は掘削され、サンプルが採取され、下盤が塩基性深成岩と超塩基性岩石（主に斑れい岩とペリドタイト、さらに輝緑岩）と含水フィロケイ酸塩を含む薄い剪断帯で構成されていることが明らかになった。海洋コア複合体は、活発な熱水活動を伴うことが多い。

形成

海洋コア複合体構造は、限られた湧昇マグマの供給のみで、ゆっくりと拡大する[要出典]発散する[ 1 ]海洋プレート境界[ 1 ]で形成される。[要出典]これらのゾーンは上部マントルの温度が低く、長いトランスフォーム断層が発達する。リフトバレーはそのゆっくりと拡大する境界の拡大軸に沿っては発達しない。拡大は低角のデタッチメント断層に沿って起こる。コア複合体は断層の隆起側に形成され、そこでは斑れい岩（または地殻）物質のほとんどが剥ぎ取られて海底のマントル岩が露出する。それらは、マントルのペリドタイト、超塩基性岩、およびより少ない割合で地殻の斑れい岩 で構成される。

それぞれの分離断層には、断層が始まった分離帯、ドーム上を走る露出した断層面、そして通常は谷と隣接する尾根によって示される終点という 3 つの顕著な特徴があります。

しかし、デタッチメント断層による形成過程の仮説には限界があり、例えば、低角正断層の存在を示す地震学的証拠は乏しい。[7]このような断層に沿ったおそらく大きなずれは、リソスフェアを低角で横断するもので、何らかの摩擦が関与しているはずである。海洋コア複合体におけるエクロジャイトの希少性も、このような領域に深部起源がある可能性に疑問を投げかける。海洋コア複合体におけるペリドタイトの豊富さは、ゆっくりと拡大する海嶺と断裂帯の接合部における海洋沈み込みの独特な変化によって説明できるかもしれない。沈み込みの類似モデルは、並置された2つのリソスフェアスラブ間の密度差が200 kg/m 3以上ある場合、密度の高い方が約50 kmの深さまでアンダースラストし、そこで相転移によって輝石がガーネットに再鉱化されることを示している。これによりスラブの密度が高まり、スラブ間の摩擦が低いという条件で、マントルへの押し込みが加速されます。[8] [全文引用必要]緩速海嶺と断裂帯の交差点では、並置されたスラブの密度のコントラストが 200 kg/m 3を超え、スラブ間の摩擦が低く、温度勾配が約 100 C/km になり、水分含有量が約 5% の場合、比較的低圧での玄武岩の固相線（状態図上の境界遷移）の低下により、海洋コア複合体に豊富に含まれる岩石タイプである蛇紋岩とペリドタイトが共存できると推測する根拠があります。

例

セントピーター・セントポール・メガマリオン、赤道大西洋[9]

約 50 の海洋コア複合体が確認されており、その中には以下が含まれます。

研究

1996年にアトランティス山塊の地図を作成した探検隊以来、コア複合体への科学的関心は劇的に高まっています。この探検隊は、複合体の構造とデタッチメント断層との関連を明らかにした初めての探検隊でした。研究には以下のものが含まれます。

  • マントルの構造を調べるには：
    これらの複合体は、マントル深部まで掘削することによってのみ発見できるマントル物質の断面を提供します。地殻を6～7km貫通するために必要な深部掘削は、現在の技術的および財政的制約を超えています。複合体構造の選択的なサンプル掘削は既に進行中です。
  • 剥離断層の形成を調査する
  • 海洋コア複合体の発達を調査する:
    2005年、ウッズホール海洋研究所の科学者たちは、バミューダから2,400キロメートル（1,500マイル）離れた北大西洋で、一連の断層群を発見しました。[4]これらの構造は、コア断層の出現を示す隆起から、数百万年かけて侵食され、はるか昔に地表に現れたコア断層の薄れた溝まで、進化の様々な段階にあります。このような特徴により、科学者は活動中のデタッチメント断層を観察し、その発達過程を理解することができます。
  • 鉱化とマントルからの鉱物の放出を研究するため:
    深くまで貫入する急勾配のデタッチメント断層は、鉱物を豊富に含む高温の熱水が地表に向かって循環し、鉱床を形成する導管となる可能性があります。デタッチメント断層は数十万年もの間存続するため、これらの鉱床は巨大化する可能性があります。ウッズホール研究所は、そのような場所の一つである大西洋中央海嶺のTAG熱水フィールドを研究しています。
  • 海洋磁気異常を調査するには:
    海洋磁気異常は海洋地殻の上部、つまり隆起層で発生したという従来の見解は、地殻​​が剥ぎ取られたコア複合体では完全に正常な磁気異常が発生することから、再考を迫られている。これは、海洋地殻の下部に相当量の磁気シグネチャーが存在することを示唆している。

参照

参考文献

注記

  1. ^ abc Bahadori, Alireza; Holt, William E.; Austermann, Jacqueline; Campbell, Lajhon; Rasbury, E. Troy; Davis, Daniel M.; Calvelage, Christopher M.; Flesch, Lucy M. (2022-09-26). 「変成岩コア複合体の発達における重力体力の役割」. Nature Communications . 13 (1): 5646. Bibcode :2022NatCo..13.5646B. doi :10.1038/s41467-022-33361-2. ISSN  2041-1723. PMC 9513114.  PMID 36163354  .
  2. ^ Cann et al. 1997; Tucholke, Lin & Kleinrock 1998
  3. ^ 藤本ら。 1999年;大原ら。 2001年
  4. ^ ab スミス、カン、エスカルティン 2006
  5. ^ Escartín et al. 2008
  6. ^ カナット他 2006
  7. ^ Scholz, CH (2002). 『地震と断層の力学』第2版. ケンブリッジ: ケンブリッジ大学出版局. ISBN 9780521655408。
  8. ^ マート、Y.;アハロノフ、E.ムルゲタ、G.ライアン、WBF。テントラー、T;ゴーレン、L (2005 年 3 月)。 「沈み込み開始のアナログモデリング」。地球物理学ジャーナル インターナショナル。160 (3): 1081。ビブコード:2005GeoJI.160.1081M。土井: 10.1111/j.1365-246X.2005.02544.x。
  9. ^ 本木他 2009, 図5
  10. ^ Loocke, M.; Snow, JE; Ohara, Y. (2013). 「フィリピン海、パレスベラ盆地、ゴジラ・メガムリオン海洋核複合体のペリドタイトにおけるメルト停滞」. Lithos . 182– 183: 1– 10. Bibcode :2013Litho.182....1L. doi :10.1016/j.lithos.2013.09.005.

出典

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  • カンナット、M. ;ザウター、D.メンデル、V.ルーラン、E.沖野、K.エスカルティン、J.コンビエ、V.バアラ、M. (2006)。 「融解に乏しい超ゆっくりと広がる海嶺における海底生成様式」。地質学。34 (7): 605–608。ビブコード:2006Geo....34..605C。土井：10.1130/G22486.1 。2016 年7 月 1 日に取得。
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  • 藤本 秀;カナット M .; 藤岡 健; ガモ T.; ゲルマン C.; メヴェル C.; ミュンヒ U.; 太田 誠; 小柳津 正; パーソン L.; サール R.; 宗林 雄; 山足 孝 (1999). 「インド洋中央海嶺における初の潜水艇調査」.インターリッジニュース. 8 (1): 22–24 .
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  • Smith, DK; Cann, JR; Escartín, J. (2006). 「大西洋中央海嶺北緯13度付近における広範囲にわたる活発なデタッチメント断層とコア複合体の形成」. Nature . 442 (7101): 440– 443. Bibcode :2006Natur.442..440S. doi :10.1038/nature04950. hdl : 1912/1416 . PMID :  16871215. S2CID  : 4409260. 2016年7月1日閲覧.
  • Tucholke, BE; Lin, J.; Kleinrock, MC (1998). 「大西洋中央海嶺における海洋変成岩コア複合体を規定するメガマリオンとマリオン構造」(PDF) . Journal of Geophysical Research: Solid Earth . 103 (B5): 9857– 9866. Bibcode :1998JGR...103.9857T. doi : 10.1029/98JB00167 . 2016年7月1日閲覧.
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